movimiento pendular

INFORME DE LABORATORIO Nº03
MOVIMIENTO PENDULAR

I) OBJETIVOS
- Modelar e interpretar el movimiento de un péndulo simple.
- Analizar intervalos de tiempo con un margen de error determinado, para evitar errores experimentales.
- Medir e interpretar la aceleración de la gravedad experimental en el proceso del péndulo simple.

II) EXPERIMENTO
A) MODELO FÍSICO
El Péndulo Simple Es unobjeto cualquiera que está suspendido, a un punto fijo, mediante una cuerda. Se define también como una partícula de masa m suspendida en un punto, por medio de una cuerda inextensible de longitud L y de masa despreciable.










RAZÓN DE LA OSCILACIÓN DE UN PÉNDULO.
- En la posición de equilibrio el peso “m” del cuerpo es anulado por la cuerda “R”.
- Si se lleva a la posiciónextrema “A”, el peso del cuerpo es anulado por la cuerda solo en parte.
- En esta posición extrema y la componente “m1” del peso le da el movimiento uniformemente acelerado, hasta “O”, posición inicial (vertical), ahora posición o instante de mayor velocidad.








A partir de este punto, al cual lo pasa por inercia, empieza el movimiento desacelerado, porque la componente “P1” cambia desentido.
La componente “P1” va aumentando por consiguiente frenando al péndulo hasta que consigue detenerlo en el punto B.
Del punto B empieza a regresar por la presencia de la componente “P1” y así continúa el movimiento pendular.

LEYES DEL PÉNDULO
Primera Ley: El periodo “T” de un péndulo es independiente de su oscilación.
Sean dos péndulos de la misma masa “m” y longitud “L”. Se ponenen posiciones extremas distintas y se sueltan, se mide el tiempo que demoran 10 oscilaciones, se divide entre 10, ese tiempo será el valor del período en ambos casos, comprobado experimentalmente, es el mismo.
Segunda Ley: El período “T” de un péndulo es independiente de su masa.
Sean dos péndulos de igual longitud “L” pero de masas distintas (M y m), si se llevan a una posición inicial similar yse sueltan, ambos tienen el mismo período “T”.
Tercera Ley: “L”, período “T” de un péndulo es directamente proporcional a la raíz cuadrada de su longitud “L”.





Cuarta Ley: El período “T” de un péndulo es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la gravedad “g”.


FÓRMULA DEL MOVIMIENTO PENDULAR
Con la Tercera y Cuarta leyes se concluye:


Dividiendo la longitud “L” ycontrolando el tiempo “T” se ha comprobado experimentalmente que:
K= 6.2832 = 2
Luego:


De donde:


TRATAMIENTO DEL MOVIMIENTO DEL PÉNDULO SIMPLE:
Se aleja el péndulo de su posición de equilibrio, considerando una amplitud angular no mayor de 15°. Se observa que el péndulo oscila bajo la acción de su peso que no se equilibra con la tensión de la cuerda;resultando oscilaciones isócronas. Se puede relacionar el movimiento del péndulo simple con el movimiento circular uniforme. Observe que la causa de la trayectoria curva es la fuerza centrípeta, fuerza que tiene una correspondencia con la tensión de la cuerda del péndulo.




B) DISEÑO
PRIMERA PARTE
1.- Observe el cronometro y analice sus características. Aprenda su manejo. ¿Cuál es elvalor mínimo en la escala? ¿Cuál es el error instrumental a considerar, consulte con su profesor?

La lectura mínima del cronómetro es la centésima del segundo, y tiene como error de instrumento el cronometro de 1/100 s de precisión 1/200 s,
2.- Disponga de un péndulo de masa m=32.2 gr g y de longitud L=100cm.
3.- Aleje ligeramente la masa a una posición cerca de la posición deequilibrio formando un ángulo Ө, (Ө≤12º).
4.- Suelte la masa y mida con el cronometro el tiempo t que se tarda en realizar 10 oscilaciones completas.
5.- Cuando el péndulo se mueve con una L igual a 100 cm, que por efecto de ser desplazado a una amplitud de 12º de la posición de equilibrio, inicia un movimiento de vaivén hacia el otro extremo equidistante der esta posición, y continua este movimiento...